DE102022001454A1 - Elektromotor mit Statorgehäuse und Lüfterhaube - Google Patents
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Abstract
Elektromotor mit Statorgehäuse und Lüfterhaube,wobei ein metallischer Geber mit der Rotorwelle drehfest verbunden ist,wobei an der vom Statorgehäuse abgewandten Seite an der Lüfterhaube ein Halteteil befestigt ist, in welchem ein Sensor aufgenommen ist,wobei eine relativ zum Statorgehäuse drehbar gelagerte Rotorwelle des Elektromotors durch die Lüfterhaube hindurchragt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Elektromotor mit Statorgehäuse und Lüfterhaube.
- Es ist allgemein bekannt, dass ein Elektromotor mit Statorgehäuse und Lüfterhaube ausgeführt ist.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor mit Statorgehäuse und Lüfterhaube weiterzubilden, wobei eine kostengünstige Drehzahlerfassung ausführbar sein soll.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
- Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor mit Statorgehäuse und Lüfterhaube sind, dass ein metallischer Geber mit der Rotorwelle drehfest verbunden ist, insbesondere auf der vom Statorgehäuse abgewandten Seite der Lüfterhaube,
- wobei an der vom Statorgehäuse abgewandten Seite an der Lüfterhaube ein Halteteil befestigt ist, in welchem ein Sensor, insbesondere ein Sensor zur Detektion des Gebers, aufgenommen ist,
- wobei eine relativ zum Statorgehäuse drehbar gelagerte Rotorwelle des Elektromotors durch die Lüfterhaube hindurchragt.
- Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige Drehzahlerfassung ausführbar ist. Denn der Geber ist als einfaches Stanzteil aus einem Metallblech ausführbar und der Sensor ist als induktiver Näherungsschalter ausführbar. Somit ist pro Umdrehung ein der Anzahl der Flügel entsprechendes Sensorsignal vom Sensor erzeugbar, aus dem die Drehzahl in einfacher und kostengünstiger Weise bestimmbar ist. Bei größerer Anzahl von Flügeln ist auch eine mit der Anzahl der Flügel steigende und verbesserte Winkelauflösung bei der Erfassung der Winkellage der Rotorwelle erreichbar.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Lüfterrad mit der Rotorwelle drehfest verbunden,
- wobei die Lüfterhaube zwischen Lüfterrad und Geber angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Lüfterrad von der Lüfterhaube geschützt angeordnet ist und der Sensor sowie Geber von außen gut zugänglich ist, insbesondere bei nachträglichem Anbau oder bei Wartung.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umgibt die Lüfterhaube das Lüfterrad. Von Vorteil ist dabei, dass das Lüfterrad von der Lüfterhaube radial umgeben ist und somit geschützt ist.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Geber Flügel, insbesondere in einem jeweiligen Umfangswinkelbereich in radialer Richtung von der Rotorwelle abstehende und/oder hervorragende Flügel, insbesondere zwei Flügel, auf. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Detektion der Flügel mittels des Sensors ermöglicht ist. Wenn der jeweilige Flügel dem Sensor näherkommt und dabei einen Schwellwert an Abstand unterschreitet, erzeugt der Sensor eine entsprechende Schaltflanke, die zwischen High und Low wechselt.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Flügel in Umfangsrichtung voneinander gleichmäßig, insbesondere regelmäßig, beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass der Flügel einfach ausgewuchtet herstellbar ist.
- Bei einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung sind die Flügel in Umfangsrichtung voneinander ungleichmäßig, insbesondere unregelmäßig, beabstandet und/oder erstrecken sich in Umfangsrichtung unterschiedlich weit. Von Vorteil ist dabei, dass eine Codierung erreichbar ist und somit eine Drehrichtung erkennbar ist. Insbesondere ist bei Verwendung von mindestens drei Flügeln eine Richtungserkennung einfache und leicht codierbar, insbesondere durch eine in Umfangsrichtung streng monoton ansteigende Flügelbreite der in Umfangsrichtung gesehen aufeinander folgend angeordneten Flügel.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Geber ausgewuchtet. Von Vorteil ist dabei, dass keine Unwucht ins System eingetragen wird.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist einer der Flügel aus zwei Flügelbereichen gebildet, wobei ein erster der Flügelbereiche in Umfangsrichtung beabstandet ist vom zweiten der Flügelbereiche. Von Vorteil ist dabei, dass eine klare Unterscheidung der Flügel bei der Drehbewegung ausführbar ist.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Halteteil einen Jochbereich auf, mit welchem zwei voneinander beabstandete Stegbereiche verbunden und einstückig, insbesondere einteilig, ausgeführt sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist in jeden Stegbereich eine Gewindebohrung eingebracht, in welche eine Schraube eingeschraubt ist, die jeweils durch eine Gitteröffnung des Lüftergitters der Lüfterhaube hindurchragt und deren Schraubenkopf an die Innenseite der Lüfterhaube drückt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Befestigung erreichbar ist.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der vom Halteteil in axialer Richtung, insbesondere also in zur Drehachse der Rotorwelle parallelen Richtung, überdeckte Bereich den vom Geber in axialer Richtung überdeckten Bereich. Von Vorteil ist dabei, dass der Geber in axialer Richtung überbrückt ist vom Halteteil und somit gegen von äußere Einwirkung großer Gegenstände geschützt ist.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Sensor insbesondere in axialer Richtung vom Geber beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass bei der Drehbewegung der Flügel einen Abstandsschwellwert unterschreitet und dabei detektierbar ist.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im Jochbereich des Sensors ein Aufnahmebereich ausgeformt, in welchem der Sensor aufgenommen ist,
- insbesondere wobei der Aufnahmeberiech als in axialer Richtung durch den Jochbereich durchgehendes Rundloch ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Lüfterrad vom Halteteil in axialer Richtung beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass das Lüfterrad innerhalb der Lüfterhaube und daher gut geschützt anordenbar ist, wobei das Halteteil außerhalb der Lüfterhaube anordenbar ist. Somit ist eine Erzeugung von Störsignalen durch den Lüfter verhindert.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Aufnahmebereich als in axialer Richtung durch den Jochbereich durchgehendes Rundloch ausgeformt und/oder weist einen kleinsten lichten Innendurchmesser auf, dessen Wert dem Wert des Außendurchmessers des Sensors, insbesondere innerhalb des Aufnahmebereichs, gleicht,
- insbesondere wobei der Sensor einen Außengewindebereich aufweist, auf den eine erste und eine zweite Sechskantmutter aufgeschraubt sind, wobei die erste Sechskantmutter an der von der Lüfterhaube abgewandten Seite des Halteteils anliegt und die zweite Sechskantmutter an der der Lüfterhaube zugewandten Seite des Halteteils anliegt,
- insbesondere wobei der Aufnahmebereich ohne Gewinde ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Befestigung erreichbar ist, wobei der Sensor mit seinem Außengewindeberiech im Rundloch zentrierbar ist.
- Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
- Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
- In der
1 ist eine auf einer Lüfterhaube 1 eines Elektromotors befestigte Sensoranordnung in Schrägansicht dargestellt. - In der
2 ist die Lüfterhaube 1 in Schrägansicht dargestellt. - In der
3 ist ein Halteteil 3 in Schrägansicht dargestellt. - In der
4 ist ein Geber in Schrägansicht dargestellt. - In der
5 ist ein Sensor in Schrägansicht dargestellt. - Wie in den Figuren, dargestellt ragt die Rotorwelle des Elektromotors durch die Lüfterhaube 1 hindurch und ist auf der vom Statorgehäuse abgewandten Seite der Lüfterhaube 1 mit einem Geber 2 drehfest verbunden.
- Der Geber 2 weist zwei Flügel auf und ist aus einem ferromagnetischen Material, wie Stahl gefertigt.
- Der Sensor 4 ist vorzugswiese als induktiver Näherungssensor, insbesondere Näherungsschalter, ausgeführt und in einem Aufnahmebereich 30 des Halteteils 3 aufgenommen.
- Der Aufnahmebereich 30 ist in einen Jochbereich 32 des Halteteils 3 integriert. Der Jochbereich 32 ist an zwei voneinander beabstandeten Stellen jeweils mit einem Stegbereich 31 verbunden. Somit ist der Aufnahmebereich 30 zwischen den beiden Stegbereichen 31 angeordnet.
- Die beiden Stegbereiche weisen an ihrem der Lüfterhaube 1 zugewandten Endbereich jeweils eine Gewindebohrung auf, in welche eine Schraube eingeschraubt ist, deren Schraubenkopf an die Innenseite der Lüfterhaube 1 angedrückt ist und somit der Stegbereich 31 von außen an die Lüfterhaube 1 angedrückt ist, insbesondere wobei Unterlegscheiben zwischenordenbar zwischen den Stegbereich 31 und die Lüfterhaube 1 und/oder zwischen den Schraubenkopf und die Lüfterhaube 1.
- Der Sensor 4 ist derart angeordnet und im Halteteil 3 aufgenommen, dass bei der Drehbewegung des Gebers 2 das Herannahen eines jeweiligen Flügels des Gebers 2 mittels des Sensors 4 detektierbar ist. Unterschreitet der Abstand zwischen Sensor 4 und Flügel einen Schwellwert, gibt der Sensor einen entsprechenden Wert des Sensorsignals heraus, beispielsweise ein HIGH, und ansonsten einen anderen Wert, beispielsweise LOW.
- Innerhalb der Lüfterhaube 1 ist ein Lüfterrad angeordnet und mit der Rotorwelle ebenfalls drehfest verbunden.
- Die Lüfterhaube weist ein Lüftergitter auf, welches Gitteröffnungen aufweist. Die Gitteröffnungen bilden vorzugsweise eine zweidimensional, insbesondere flächig, regelmäßige Anordnung von Gitteröffnungen.
- Jede der Schrauben ragt durch eine jeweilige der Gitteröffnungen hindurch. Somit ist eine einfache und sichere Befestigung des Halteteils 3 an der Außenseite der Lüfterhaube 1 erreicht.
- Der Flügel ist dabei als metallisches Kreissegment ausgeführt, wobei das Kreissegment einen Öffnungswinkel zwischen 50° und 120° aufweist, insbesondere einen Öffnungswinkel von 90°. Somit ist eine sichere Erkennung auch bei hohen Drehzahlen gewährleistet.
- Wie in
5 gezeigt, ist weist der Sensor einen Außengewindebereich auf, auf den zwei Sechskantmuttern aufgeschraubt sind. Dabei liegt die erste der Sechskantmuttern an der von der Lüfterhaube 1 abgewandten Seite des Halteteils 3 auf und die zweite Sechskantmutter an der anderen Seite des Halteteils 3, insbesondere also an der der Lüfterhaube 1 zugewandten Seite des Halteteils 3. - Der Aufnahmebereich 30 ist vorzugsweise ohne Gewinde ausgeführt, wobei der lichte Innendurchmesser des zylindrischen Aufnahmebereichs 30 dem Außendurchmesser des Außengewindebereichs des Sensors gleicht.
- Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen weist der Geber 2 statt zwei Flügeln eine andere Anzahl von Flügeln auf.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Lüfterhaube
- 2
- Geber
- 3
- Halteteil
- 4
- Sensor, insbesondere induktiver Näherungssensor
- 30
- Aufnahmebereich
- 31
- Stegbereich
- 32
- Jochbereich
Claims (15)
- Elektromotor mit Statorgehäuse und Lüfterhaube, dadurch gekennzeichnet, dass ein metallischer Geber mit der Rotorwelle drehfest verbunden ist, insbesondere auf der vom Statorgehäuse abgewandten Seite der Lüfterhaube, wobei an der vom Statorgehäuse abgewandten Seite an der Lüfterhaube ein Halteteil befestigt ist, in welchem ein Sensor, insbesondere ein Sensor zur Detektion des Gebers, aufgenommen ist, wobei eine relativ zum Statorgehäuse drehbar gelagerte Rotorwelle des Elektromotors durch die Lüfterhaube hindurchragt.
- Elektromotor nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Lüfterrad mit der Rotorwelle drehfest verbunden ist, wobei die Lüfterhaube zwischen Lüfterrad und Geber angeordnet ist. - Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfterhaube das Lüfterrad umgibt.
- Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Geber Flügel, insbesondere in einem jeweiligen Umfangswinkelbereich in radialer Richtung von der Rotorwelle abstehende und/oder hervorragende Flügel, insbesondere zwei Flügel, aufweist.
- Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel in Umfangsrichtung voneinander gleichmäßig, insbesondere regelmäßig, beabstandet sind.
- Elektromotor nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel in Umfangsrichtung voneinander ungleichmäßig, insbesondere unregelmäßig, beabstandet sind und/oder sich in Umfangsrichtung unterschiedlich weit erstrecken. - Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Geber ausgewuchtet ist.
- Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Flügel aus zwei Flügelbereichen gebildet ist, wobei ein erster der Flügelbereiche in Umfangsrichtung beabstandet ist vom zweiten der Flügelbereiche.
- Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil einen Jochbereich aufweist, mit welchem zwei voneinander beabstandete Stegbereiche verbunden und einstückig, insbesondere einteilig, ausgeführt sind.
- Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in jeden Stegbereich eine Gewindebohrung eingebracht ist, in welche eine Schraube eingeschraubt ist, die jeweils durch eine Gitteröffnung des Lüftergitters der Lüfterhaube hindurchragt und deren Schraubenkopf an die Innenseite der Lüfterhaube drückt.
- Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Halteteil in axialer Richtung, insbesondere also in zur Drehachse der Rotorwelle parallelen Richtung, überdeckte Bereich den vom Geber in axialer Richtung überdeckten Bereich umfasst.
- Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor insbesondere in axialer Richtung vom Geber beabstandet ist.
- Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Jochbereich des Sensors ein Aufnahmebereich ausgeformt ist, in welchem der Sensor aufgenommen ist, insbesondere wobei der Aufnahmeberiech als in axialer Richtung durch den Jochbereich durchgehendes Rundloch ausgeführt ist.
- Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad vom Halteteil in axialer Richtung beabstandet ist.
- Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich als in axialer Richtung durch den Jochbereich durchgehendes Rundloch ausgeformt ist und/oder einen kleinsten lichten Innendurchmesser aufweist, dessen Wert dem Wert des Außendurchmessers des Sensors, insbesondere innerhalb des Aufnahmebereichs, gleicht, insbesondere wobei der Sensor einen Außengewindebereich aufweist, auf den eine erste und eine zweite Sechskantmutter aufgeschraubt sind, wobei die erste Sechskantmutter an der von der Lüfterhaube abgewandten Seite des Halteteils anliegt und die zweite Sechskantmutter an der der Lüfterhaube zugewandten Seite des Halteteils anliegt, insbesondere wobei der Aufnahmebereich ohne Gewinde ausgeführt ist.
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-
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